土木工程施工中钢结构技术的应用思考 王宏博

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:王宏博
[导读] 摘要:钢结构是现阶段应用比较广泛的建筑结构之一,这主要是因为钢结构本身具有非常明显的优势,钢结构中的主要组成部分就是钢铁,因此,它自身承载力非常大在土木工程建设中钢结构的优势明显,实用性较强,不仅能缩短土木工程工期,还能够提升土木工程效益。
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        摘要:钢结构是现阶段应用比较广泛的建筑结构之一,这主要是因为钢结构本身具有非常明显的优势,钢结构中的主要组成部分就是钢铁,因此,它自身承载力非常大在土木工程建设中钢结构的优势明显,实用性较强,不仅能缩短土木工程工期,还能够提升土木工程效益。针对钢结构技术在土木工程中的应用进行研究对于推动钢结构建筑的发展有着重要的现实意义。
        关键词:土木工程;钢结构技术;应用
        引言
        当前,我国经济发展迅速,为建筑行业的快速发展奠定了经济基础。在建筑领域中,通过合理地运用焊接技术,能够减小工作人员的劳动强度,促进建筑质量的提升。钢结构在土木工程中应用日益普遍,对于建筑物稳定性的提升具有重要意义。因此,工作人员应对钢结构焊接技术的重要性有足够认识,促进自身焊接技术水平的提高,以满足用户对钢结构建筑的需求。
        1钢结构建筑的优点
        a.钢结构的自重轻。钢结构相比传统的钢筋混凝土结构等体系而言,其自重比较轻,能有效解决传统结构自重大,支撑体系要求强度高等特点,对其施工而言带来不小的便捷性,同时材料也都为轻型的钢材和型钢,在安装过程中有效避免了大型构件或者重型构件难以控制精度的问题。b.钢结构强度比较高。对于钢材而言尽管其自重比较低,却不影响本身的强度,尤其是抗拉强度,混凝土构件最大的问题是其本身的抗拉性能比较差,由此必须在混凝土中配置相当数量的钢筋,而钢结构则直接解决了这个问题,尤其钢梁在抗弯和抗剪方面性能尤为突出,很好地完成了梁、板抗弯方面的要求。c.钢结构制造和安装机械化程度比较高。相比较混凝土而言,钢结构的安装施工中大量采用的机械操作,能够较好地解决人工不足的问题,提高安装的效率,改善施工速度,缩短工期。d.钢结构密封性好。整个结构的安装可以利用焊接的方式很好地进行密封施工,对于密封要求高的建筑,有很好的适用性。由此,可以看出钢结构相对于混凝土而言带来了不可替代的优势。多种复杂环境下都可以采用钢结构以满足使用环境,降低造价,提高速度。然而,钢结构的施工也面临着很多问题,如钢材易被腐蚀,耐火性和耐热性比较一般,这些问题也一直困扰着行业的发展。为了能够将钢结构的这些优势完全发挥出来,就需要钢结构在施工中能优化过程,改善方式方法。首当其冲的就是控制好钢结构的安装和加工。
        2土木工程施工中钢结构技术的应用
        2.1现场焊接工艺
        现场焊接作业同样是钢结构施工中的关键环节,焊接工艺需从3方面来开展:(1)底层。底层焊接处理时,如果对接接头处于焊接根部位置,需从焊口的最低处中线10mm处起弧到构件口的最高处中心线超出约10mm,这就是半个焊口的封底焊,而另一半焊接作业开展时,在焊接施工之前,需要首先将前半部分的始焊和收尾处加以处理,处理时用角向磨光机将这些部位修磨成缓坡状,并保障这些不存在未熔合的现象。当达到这一要求以后,在前半部分焊缝上起弧施焊至前半部分结束处的焊缝位置。(2)填充层。填充层的填充焊接作业开始之前,施工人员首先要处理首层焊道上的凸起部分、坡壁上的飞溅粉尘等,检查坡口边沿是否存在没有熔合或者凹陷夹角的情况,如果存在这些情况,要及时使用角向磨光机来加以处理,在处理的过程中要避免对坡口边沿的破坏。焊缝的层间温度控制也非常重要,一般要控制在120~150℃,且焊接作业在开展的过程中要始终保持连续性。(3)面层。面层部位的焊接处理过程中,为保障焊接的效果,通常选用符合小直径焊条焊接的电流和电压值,在焊接处理的过程中,在坡口两边位置处,熔合的时间要适当延长,对于水平固定口一般不采用多道面缝的方式,而垂直与斜固定口要利用多层多道焊的方式。

面层焊接的过程中,为了避免焊道过厚所造成的焊缝余高过大的现象,要利用较大的焊接电压值来开展焊接作业。
        2.2钢结构加工技术
        如果说钢结构的安装更加注重施工过程中细节的控制和管理,那么钢结构加工则是保证安装质量的前提。钢结构的加工主要包含以下几个步骤:首先是放样,这是最为关键的第一步,放样工作的准确性将直接影响后续的钢结构构件和钢结构整体性能和质量。目前所面临的最大问题仍然是钢结构放样的精确性,施工员在放样的过程中,容易出现尺寸方面的误差,而一旦不能及时发现则会引起构件尺寸错误,甚至后续的施工安装无法进行。其次是号料,号料中需要施工员根据图纸,在板料和型钢上画出开孔位置,标注零件的位置。同放样相同,需要施工员在此过程中保证号料的准确性和正确性,以防号料位置和尺寸出错。最为关键的就是切割下料,坡口加工和开孔。在切割前,先要检查钢材的基本特性,如钢板切割前要保证钢板质量满足规范要求,避免凹坑、凸起和翘曲等现象,同时在切割过程中保证切口的平整性并且符合图纸设计要求。另外,在冲孔和钻孔的过程中,也要保证孔径大小符合要求,能较好匹配螺栓等辅助连接材料。总之,钢结构的加工做到三点才能保证加工出优良品质的钢结构构件:①严格按照图纸的要求进行放样和号料,同时把握好下料和号料的误差,保证在允许值范围内,对于误差较大的下料样品,绝对不能使用;②钢材的切割和开孔时,要正确使用切割机器,并事先检查切割钢材的整体品质,切割中根据要求保证切口平整度。开孔也要满足连接要求;③紧抓质量检查关,对于加工构件及时进行检测,去除不合格品,适时改善品质。
        2.3钢结构的防火技术
        为提升钢结构住宅的防火性、安全性,可在钢结构住宅中设计防火单元。于钢结构住宅中设计防火单元就是将火灾危险性较大的局部区域中使用实体的分隔物,如防火墙进行分隔,以此实现对火灾的阻隔,将火灾对整个住宅的影响降到最低。在钢结构住宅中设计防火单元后,当有火灾发生时,烟气以及热气都会被阻隔、限制在这一个相对封闭的空间中,这样建筑内其他区域内的钢结构就不会受到火灾影响,从而保障了钢结构的安全,也为火灾的扑灭以及人员的疏散与撤离创造了更多宝贵时间。在钢结构住宅中设置防火隔离带的思路与方法与防火单元相类似,也是通过利用非实体性分隔技术对火灾进行阻隔、控制,让火灾不会在短时间内烧毁大面积房屋结构,从而保障了房屋以及人员的安全。该防火技术的主要应用方法是将钢结构住宅空间中的可燃物进行集中布置,在建筑空间内部形成独立的可燃物岛,通过科学设置相邻可燃物岛间距以阻止火灾蔓延。在钢结构建筑中增设自动水炮灭火系统,将该系统与自然排烟窗有机结合,以此加快建筑内部的散热与散烟速度,从而降低火灾对钢结构的影响,避免钢结构出现变形甚至坍塌。在钢结构建筑中增设自动水炮灭火系统后,若有火灾发生,系统可辅助自然排烟窗尽快将烟气排出室外,保持室内清晰能见度,同时也尽可能降低烟气热度,将火灾对钢结构的影响降到最低。
        结语
        我国的钢结构土木工程发展迅速,其拥有抗震性能理想、施工周期短、强度高、外形美观等优势,能够有效增加土木工程使用面积,优化建筑使用功能,符合社会效益与经济效益。钢结构在土木工程的具体应用还需要进一步完善优化施工工艺,发挥钢结构的优势,以提高土木工程质量。
        参考文献:
        [1]曾超群.大跨度钢结构施工技术在土木工程中的应用研究[J].河南建材,2018(03):84-86.
        [2]杨强.关于土木工程施工中钢结构技术应用及发展[J].百科论坛电子杂志,2018(010):221.
        [3]李小龙.论钢结构施工技术在高层建筑施工中的应用[J].科技致富向导,2010(20):192-193.
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